Universidad Interamericana de Puerto Rico Recinto de Bayamón

Universidad Interamericana de Puerto Rico
Recinto de Bayamón
Departamento de Ciencias Naturales y Tecnologías
FUNDAMENTOS DE QUIMICA
Guía de estudio
Principles of
CHEMISTRY
A Molecular Approach, second edition
Nivaldo J. Tro
2013
TEMA NO. 1
1.- Materia , medición, y solución de problemas
Objetivos del capitulo
1. Reconocer los elementos, átomos, compuestos y moléculas.
2. Identificar las propiedades y los cambios físicos y químicos.
3. Aplicar la teoría cinético-molecular a las propiedades de la materia.
4. Usar las unidades métricas y las cifras significativas de manera correcta.
A. Estructura del capitulo
1.1 Átomos y moléculas
1.2 El método científico
1.3 Clasificacion de la materia
Estado de la materia: solido, líquido y gas
Clasificación de la materia de acuerdo a su composición
Elementos, compuestos y mezclas
1.4 Cambios físicos y químicos, Propiedades físicas y químicas.
1.5 Energia: parte fundamental de los cambios físicos y químicos.
1.6 Unidades de medición.
Unidades estándar, el metro: medida de longitud. El kilogramo: una medida
de masa. El segundo: una medida de tiempo, kelvin una medida de
temperatura. Prefijos multiplicativos. Unidades derivadas: volumen, densidad.
Calcular la densidad.
1.7 La realidad de una medición.
Cifras significativas. Números exactos. Cifras significativas en el cálculo.
Precisión y exactitud. Como se realizan las mediciones, precisión, exactitud y
error experimental, cifras significativas
1.8 Resolución de problemas. Conversión de una unidad a otra. Estrategia en la
solución de problemas. Unidades elevadas a una potencia. Problemas que
envuelven una ecuación.
Una vez que termine de estudiar este capítulo, debe comprobar si
cumplió con los objetivos de este. En particular, debe ser capaz de :
-identificar el nombre de un elemento al ver su símbolo o su símbolo al ver su
nombre.
-usar los términos atomos, elemento, molecula y compuesto de manera
correcta.
-identificar las propiedades físicas de la materia y dar algunos ejemplos.
-usar la densidad para relacionar el volumen con la masa de una sustancia
-realizar la conversión de temperatura entre las escalas Celsius y kelvin
-entender la diferencia entre propiedades extensivas e intensivas y dar
ejemplos.
-explicar la diferencia entre cambio químico y físico
-reconocer los diferentes estados de la materia (solido,liquidos y gases) e
indicar sus características
-apreciar la diferencia entre sustancias puras y mezclas y la diferencia entre
mezclas homogéneas y heaterogeneas.
-reconocer y saber emplear los prefijos que modifican las unidades métricas
-usar el análisis dimensional para efectuar conversiones de unidades y otros
cálculos
-saber la diferencia entre precisión y exactitud y como calcular el error
porcentual.
-entender el uso de cifras significativas.
Error porcentual = error en la medición/valor aceptado x 100
Ejemplos
1.1.1
1.2.1 cual de las expresiones mejor explica la diferencia entre ley y teoría:
a)
1.3.1 clasifique cada una de las siguientes como sustancia pura o mezcla. Se
se trata de unas mezcla, indique si es homogénea o heterogenea:
a. arroz con leche
b. agua de mar
c. magnesio
d. gasolina
e. aire
f. jugo de tomate\
g. arena
1.4.1 clasifique cada uno de los siguientes procesos como físicos o químicos
a. corrosión de aluminio metalico.
b. fundición de hielo
c. pulverización de una aspirina
d. digestión de un dulce
e. explosión de nitroglicerina
1.6.1 – identifique cada una de las siguientes como mediciones de longitud,
area, volumen, masa, densidad, tiempo o temperatura.
a. 5 ns
b. 5.5 kg/m3
c. 0.88 pm.
d. 540 km2
e. 173 K
f. 2 mm3
g. 23 oC
1.6.2 -un aceite mineral tiene una densidad de 0.875 g/cm 3. Supongamos
que esparce 0.75g de este aceite sobre la superficie de agua en un plato
grande con diámetro de 21.6 cm. Que espesor tendra la capa de aceite?
Exprese el expesor en centímetros.
Volumen de la capa de aceite= espesor de la capa x area de la capa de aceite
Area= pi radio al cuadrado
Espesor = volumen/area
Resp. 0.0023 cm
1.6.3 cierta pintura tiene un densidad de 0.914 g/cm3. Se necesita cubrir una
pared de 7.6 m de largo y 2.74 m de alto con una capa de pintura de 0.13
mm de espesor. Que volumen de pintura (en litros) se requiere? Cual es la
masa (en gramos) de la capa de pintura?
1.6.4 realice las siguientes conversiones
a. 62 OF a OC
b. 216.7 OC a OF
c. 233 OC a K
d. 315 K a OF
e. 2500 OF a K
1.6.5 a) un cubo de osmio metalico de 1.500 cm por lado tiene una masa de
76.31 g a 25 OC . cual es su densidad en g/cm3 a esta temperatura.
b) la densidad del titanio metalico es 4.51 g/cm3, a 25 OC. ¿que masa del
titanio desplaza 125.0 mL de agua a 25 OC? a esta temperatura?
c) la densidad del benceno a 15 OC es 0.8787 g/mL. Calcule la masa de
0.1500 L de benceno a esta temperatura.
1.6.6 una varilla cilíndrica formada de silicio mide 16.8 cm de largo y tiene
una masa de 2.17 kg. La densidad del silicio es 2.33 g/cm 3. Cual es el
diámetro del cilindro?
1.7.1 cual es la notación exponencial que representa cada una de las
siguientes abreviaturas
1. d
2. c
3. f
4. μ
5. M
6. k
7. n
8. m
9. p
0. G
1.7.2 Utilice los prefijos métricos adecuados para escribir las siguientes
mediciones sin el uso de exponentes:
a. 6.35 x 10-2 L
b. 6.5 x 10-6 s
c.9.5 x 10-4 m
d. 4.23 x 10-9 m3
e. 12.5 x 10-8 kg
f. 3.5 x 10-10 g
g. 6.54 x 109 fs
1.7.3 Indique el numero de cifras significativas en cada una de las siguientes
cantidades:
a)358 kg, b) 0.054 s, c) 6.3050 cm, d) 0.0105 L, e) 7.0500 x 10-3 m3, f) 205
m2, g) 350.00 K, h) 307.080 g
EJERCICIOS
Pag. 32 (1, 2,)
Pag. 33 (5,6, 7,8, 9,10, 11)
Pag. 34 (12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20)
Pag. 35 (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33,34, 35, 36, 37, 38 ,39 , 40)
Pag. 36 (43, 44, 45, 46, 49, 50, 51,52, 53,54, 56,57, 60, 67, 74,75,76, 77,78, 79, 80,
99,100)
TEMA NO. 2
2.- Atomos y elementos
Objetivos del capitulo
1. Describir la estructura del atomo y definir el numero atomico y la masa
atómica.
2. Comprender la naturaleza de los isotopos y calcular el peso atomico a
partir de la abundancia isotópica y las masas atomicas exactas.
3. Explicar el concepto de la mol y utilizar la masa molar en los cálculos.
4. Conocer la terminología de la tabla periodica.
B. Estructura del capitulo
2.1 Imaginación y movimiento individual de atomos.
2.2 La teoría atómica moderna
Ley de conservación de la masa. La ley de las proporciones multiples.la
ley de las proporciones multiples. John Dalton y la teoría atómica.
Protones, electrones y neutrones: desarrollo de la estructura atómica
Electricidad, radiactividad, electrones, protones, neutrones, el nucleo del
atomo.
2.3 Descubrimiento del electrón. Rayo catódico. Experimento de millikan.
Carga del electrón.
2.4 La estructura del atomo.
2.5 Particula subatómica. Protones, neutrones y electrones y atomos.
Elementos: definido por el numero de protones. Isotopos: cuando el
numero de neutrones varia. Iones: perdida o ganancia de electrones.
2.6 La ley periodica y la tabla periodica.
Iones y la tabla periodica.
2.7 Masa atómica. Masa atómica promedio de un atomo de un elemento.
2.8 Masa molar: conteo de atomos por su masa. Los moles. Conversión de
numero de moles y numero de atomos. Conversión entre la masa y el
numero de moles
2.9 Resolucion de problemas. Estrategia en la solucion de problemas.
Problemas que envuelven una ecuación.
Una vez que termine de estudiar este capitulo, debe
comprobar si cumplió con los objetivos de este. En particular,
debe ser capaz de :
-explicar el desarrollo histórico de la teoría atómica e identificar algunos de
los científicos que realizaron contribuciones importantes.
-describir los electrones, protones y neutrones, asi como la estructura general
del atomo.
-Comprender la escala de masas relativas y la unidad de masa atómica.
-Definir que es un isotopo e indicar el numero de masa y el numero de
neutrones para un isotopo especifico
-calcular el peso atomico (masa atómica) de un elemento a partir de la
abundancia y sus masas isotópicas.
-comprender que la masa molar de un elemento es la masa en gramos del
numero de avogadro de atomos del elemento.
-saber como usar la masa molar de un elemento en cálculos.
-identificar la ubicación de los grupos, periodos, metales, metaloides, no
metales, metales alcalinos, metales alcalinotérreos, halógenos, gases nobles
y elementos de transición en la tabla periodica.